KCI등재
치과용 갈륨합금의 조성변화가 부식 및 기계적특성에 미치는 영향 = Effect of Compositional Variation of Dental Gallium Alloys on Corrosion and Mechanical Behaviors
저자
박영준 (전남대학교 치과대학 치과재료학교실 및 치과재료연구소) ; 이용렬 (전남대학교 치과대학 치과재료학교실 및 치과재료연구소) ; 이도재 (공과대학 금속공학과) ; Norling, Berry K (Univ. of Texas Health Science Center at San Antonio Biomaterials Division) ; Rawls, H Ralph (Univ. of Texas Health Science Center at San Antonio Biomaterials Division)
발행기관
학술지명
대한치과재료학회지(THE JOURNAL OF THE KOREA RESEARCH SOCIETY FOR DENTAL MATREIALS)
권호사항
발행연도
2001
작성언어
Korean
주제어
KDC
515.12
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
103-118(16쪽)
제공처
This study was performed to evaluate the effects of compositional variations of dental gallium alloys on their corrosion and
mechanical behaviors. 60Ag-28Sn-12Cu wt% (ST group) was prepare by atomization. ST-Pd and ST-Pt groups were prepared
by substituting part of tin (Sn) with Pd (2 wt%) and Pt (0.05 wt%), respectively. Low-and high-copper amalgam alloys (LCA
and HCA) were also prepared by atomization method for comparison. Alloy powders of each group were mixed with liquid
gallium alloy that was composed of 61.98Ga-24.99In-12.98Sn-0.05Bi wt%. Specimens were made according to ADA
specification no. 1. Corrosion behavior was evaluated by potentiodynamic anodic polarization test together with X-ray
diffractometry (XRD), and scanning electron microscopy/energy dispersive spectroscopy (SEM/EDS). 24 hour-compressive
strengths and dimensional changes were measured. Following results were obtained.
ST-Pd group showed most anodic behavior with the corrosion potential (E□) of-707 mV (vs. SCE), which is a significant
shift in the noble direction from the -883 mV(vs.SCE) of the ST group (p<0.05). Among the specimens of St-Pd group,
one specimen even had an E□ of -580 mV showing pronounced improvement in corrosion resistance. LCA group showed
the worst corrosion resistance, having E□ of -896 mV. Set specimens had multi-phase microstructures consisting of Ag9In4,
CuGa₂, □-Sn, Ag□₂Ga₂□, AG₄Sn and Cu3Sn, and all the groups showed similar XRD patterns. Ag9In4 was the main reaction
matrix phase showing strongest XRD peak. CuGa2 phase surrounded the unreacted powder particles. A mixture of light Ag9In4
phase and a dark gray Ga42.3-Cu17.1-Ag16.8-Bi0.2 wt% solid solution appeared in the intergranular layer. ST-Pd
group required the shortest mixing time. The intensity of the Ag4Sn peak of unreacted powder was lower and peak intensity
of Ag□Ga₂□ phase, which is more corrosion resistant, was higher when compared to that of ST group. Sn(Cu)-Cl corrosion
products having various morphologies were formed on corroded specimen surfaces. ST-Pd group had lesser deposition of
corrosion product compared to other groups. LCA group specimens corroded more than HCA group specimens. 27-hour
ST-Pd group showed highest value compared to those of other groups (p<0.05). HCA group showed higher compressive
strength compared to that of LCA group. 24-hour setting expansions were ST-Pd*****(0.24%)<<LCH(0.43%)<ST-Pt(0.51%)
<ST(0.56%)<<HCA(1.33). ST-Pd group showed significantly lower setting expansion (p<0.014). HCA group having 28 wt% Cu
in alloy powder showed 1.33% setting expansion value which is significantly higher than those of other groups (p<0.01).
In summary, substituting 2 wt% palladium for 2 wt% tin in the alloy powder improved the corrosion resistance and
compressive strength, and reduced the degree of setting expansion. High-copper content induced excessive setting expansion.
This finding indicates that there is still room for further improvement of the corrosion resistance and mechanical properties
of dental gallium alloys through composition modification. With furher research, there is still a possibility for gallium alloy
to become a successful substitute for dental amalgam.
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